Metamath Proof Explorer


Theorem grpinvalem

Description: Lemma for grpinva . (Contributed by NM, 9-Aug-2013)

Ref Expression
Hypotheses grpinva.c ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x + ˙ y ∈ B
grpinva.o ⊢ φ → O ∈ B
grpinva.i ⊢ φ ∧ x ∈ B → O + ˙ x = x
grpinva.a ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → x + ˙ y + ˙ z = x + ˙ y + ˙ z
grpinva.r ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∃ y ∈ B y + ˙ x = O
grpinvalem.x ⊢ φ ∧ ψ → X ∈ B
grpinvalem.e ⊢ φ ∧ ψ → X + ˙ X = X
Assertion grpinvalem ⊢ φ ∧ ψ → X = O

Proof

Step Hyp Ref Expression
1 grpinva.c ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B → x + ˙ y ∈ B
2 grpinva.o ⊢ φ → O ∈ B
3 grpinva.i ⊢ φ ∧ x ∈ B → O + ˙ x = x
4 grpinva.a ⊢ φ ∧ x ∈ B ∧ y ∈ B ∧ z ∈ B → x + ˙ y + ˙ z = x + ˙ y + ˙ z
5 grpinva.r ⊢ φ ∧ x ∈ B → ∃ y ∈ B y + ˙ x = O
6 grpinvalem.x ⊢ φ ∧ ψ → X ∈ B
7 grpinvalem.e ⊢ φ ∧ ψ → X + ˙ X = X
8 5 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ B ∃ y ∈ B y + ˙ x = O
9 oveq2 ⊢ x = z → y + ˙ x = y + ˙ z
10 9 eqeq1d ⊢ x = z → y + ˙ x = O ↔ y + ˙ z = O
11 10 rexbidv ⊢ x = z → ∃ y ∈ B y + ˙ x = O ↔ ∃ y ∈ B y + ˙ z = O
12 11 cbvralvw ⊢ ∀ x ∈ B ∃ y ∈ B y + ˙ x = O ↔ ∀ z ∈ B ∃ y ∈ B y + ˙ z = O
13 8 12 sylib ⊢ φ → ∀ z ∈ B ∃ y ∈ B y + ˙ z = O
14 oveq2 ⊢ z = X → y + ˙ z = y + ˙ X
15 14 eqeq1d ⊢ z = X → y + ˙ z = O ↔ y + ˙ X = O
16 15 rexbidv ⊢ z = X → ∃ y ∈ B y + ˙ z = O ↔ ∃ y ∈ B y + ˙ X = O
17 16 rspccva ⊢ ∀ z ∈ B ∃ y ∈ B y + ˙ z = O ∧ X ∈ B → ∃ y ∈ B y + ˙ X = O
18 13 6 17 syl2an2r ⊢ φ ∧ ψ → ∃ y ∈ B y + ˙ X = O
19 7 oveq2d ⊢ φ ∧ ψ → y + ˙ X + ˙ X = y + ˙ X
20 19 adantr ⊢ φ ∧ ψ ∧ y ∈ B ∧ y + ˙ X = O → y + ˙ X + ˙ X = y + ˙ X
21 simprr ⊢ φ ∧ ψ ∧ y ∈ B ∧ y + ˙ X = O → y + ˙ X = O
22 21 oveq1d ⊢ φ ∧ ψ ∧ y ∈ B ∧ y + ˙ X = O → y + ˙ X + ˙ X = O + ˙ X
23 4 caovassg ⊢ φ ∧ u ∈ B ∧ v ∈ B ∧ w ∈ B → u + ˙ v + ˙ w = u + ˙ v + ˙ w
24 23 ad4ant14 ⊢ φ ∧ ψ ∧ y ∈ B ∧ y + ˙ X = O ∧ u ∈ B ∧ v ∈ B ∧ w ∈ B → u + ˙ v + ˙ w = u + ˙ v + ˙ w
25 simprl ⊢ φ ∧ ψ ∧ y ∈ B ∧ y + ˙ X = O → y ∈ B
26 6 adantr ⊢ φ ∧ ψ ∧ y ∈ B ∧ y + ˙ X = O → X ∈ B
27 24 25 26 26 caovassd ⊢ φ ∧ ψ ∧ y ∈ B ∧ y + ˙ X = O → y + ˙ X + ˙ X = y + ˙ X + ˙ X
28 oveq2 ⊢ y = X → O + ˙ y = O + ˙ X
29 id ⊢ y = X → y = X
30 28 29 eqeq12d ⊢ y = X → O + ˙ y = y ↔ O + ˙ X = X
31 3 ralrimiva ⊢ φ → ∀ x ∈ B O + ˙ x = x
32 oveq2 ⊢ x = y → O + ˙ x = O + ˙ y
33 id ⊢ x = y → x = y
34 32 33 eqeq12d ⊢ x = y → O + ˙ x = x ↔ O + ˙ y = y
35 34 cbvralvw ⊢ ∀ x ∈ B O + ˙ x = x ↔ ∀ y ∈ B O + ˙ y = y
36 31 35 sylib ⊢ φ → ∀ y ∈ B O + ˙ y = y
37 36 adantr ⊢ φ ∧ ψ → ∀ y ∈ B O + ˙ y = y
38 30 37 6 rspcdva ⊢ φ ∧ ψ → O + ˙ X = X
39 38 adantr ⊢ φ ∧ ψ ∧ y ∈ B ∧ y + ˙ X = O → O + ˙ X = X
40 22 27 39 3eqtr3d ⊢ φ ∧ ψ ∧ y ∈ B ∧ y + ˙ X = O → y + ˙ X + ˙ X = X
41 20 40 21 3eqtr3d ⊢ φ ∧ ψ ∧ y ∈ B ∧ y + ˙ X = O → X = O
42 18 41 rexlimddv ⊢ φ ∧ ψ → X = O